本发明公开了汽轮机组的转子轴向振动保护方法，包括：获取转子转轴的三个轴向振动源信号；将三个轴向振动源信号转换成对应的三个轴向实际动态位移即振动信号输出；将三个轴向实际位移信号转换成3路模拟量信号输送至DCS分散控制系统，将3路模拟量信号每路转换成第一信号和第二信号，取3个第一信号的信号值的中间值进行判断，确认中间值超过预设的转子轴向振动保护值，发出第一事故停机信号；将三个轴向实际位移信号转换成3路数字量信号输送至DCS分散控制系统，将3路数字量信号转换成3路第三信号输出，取其中任意两路第三信号进行判断，确认3路第三信号中任意2路第三信号超过预设的转子轴向振动保护值，发出轴向振动保护第二事故停机信号。